水压试验推力计算

elineone

对一根无缝钢管￠89X12（壁厚）做水压试验，管中通入140Mpa的压力，管一端采用螺纹联接的堵头，如果堵头螺纹失效堵头被推出，会产生多大的力？为防止堵头飞出伤人，如采用一铁箱防护（无缝钢管放入铁箱中），铁箱钢板厚度如何计算？如条件不够可假设。
5 a; `% \9 N1 x% N请指点！

zhoushan403

/ f* \% F& s' J9 i( @

楼主你这水压试验咋做的？压力竟达到140MPa？
GB5310-2008目前最高为20MPa。

elineone

& H& A0 u$ T; K# ^2 b
" d# M; a2 p/ {, \, V. o超过20Mpa的水压试验是有的呀!
* T% _7 g* A$ p# M比如280Mpa也有呀！
http://www.simingte.com/zyxt.htm
& h, V* Q0 D9 w& }8 u& ~http://baike.baidu.com/view/2607960.htm

gaoyns

140Mpa属于超高压，用螺纹联接密封是不可行的，应采用超高压密封。况切你管子的壁厚强度就差远了，要做水压试验，会出大事故的，这里计算一下在这一压力下管子所需的壁厚S。
5 I0 M0 \6 K8 ?( {假设用20钢无缝管，在常温下的许用应力为 [σ]=152MPa
管壁厚 S=PDi/（2[σ]-P）=140Mpa×65mm/(2×152MPa-140Mpa)=56.5mm
4 {" f$ l% |, h0 x, v! n* r用壁厚12mm差得太远了，安全工作其能尔戏。

a114977445

一，流体力学 P=v^2/2g求出流体出口速度，即封头发射速度
) t$ E! i. ^( B) J  I. `. \: O9 y% ~二，由堵头质量求出动能E=1/2mv^2
) K. x# D; ?% B2 m2 g) p+ D三，算材料厚度：先用动量定理算出冲击力F，然后根据堵头形状求出最小接触面积和接触方式（剪切or拉压），从而求出材料厚度。此法求出数值是偏安全的
# ~2 D* `5 ^8 e7 r+ m    另一通用方法：由材料力学虚功原理，求出所需厚度。

elineone

a114977445 发表于 2013-6-13 09:44 static/image/common/back.gif
" X8 `' B" q& U* {" U6 u4 z" U一，流体力学 P=v^2/2g求出流体出口速度，即封头发射速度
二，由堵头质量求出动能E=1/2mv^2
: L% x3 b+ _4 `# S2 ~+ k三，算材料厚 ...

回4楼：
6 k6 \4 z& J3 M# J; v  w, E6 s3 g管子为N80级,屈服强度552-758Mpa,我可能描述得不准确。
* J; P. a. l( U1 Z1 E# V* q2 l关于“超高压，用螺纹联接密封是不可行的，应采用超高压密封。”，这种管子实际使用中就是螺纹联接的呀，超高压密封是怎么回事？

回5楼：

P=v^2/2g求出流体出口速度，这个公式中分别是用什么单位呀？感觉好象不对呀，能不能提供出处？
3 D: s9 x4 z" S2 u用“动量定理算出冲击力F”，是不是根据F*t=m*v来计算？
+ l9 H% }8 {/ t1 I; Q' v
以上，请各位多多指点！

elineone

版主为什么老喜欢将我的贴子下沉呢?
我现在要问的,都是当前要解决的问题呀!
难道说这不是个力学方面的问题吗？
还是说你对这个很精通，不值得一看？

a114977445

elineone 发表于 2013-6-13 18:49 static/image/common/back.gif
回4楼：
管子为N80级,屈服强度552-758Mpa,我可能描述得不准确。
& A9 @* ~% C3 ^  M8 M2 x关于“超高压，用螺纹联接密封是不可行 ...

6 d9 G' r  e7 q8 u4楼的意思是这个不能用螺纹密封。即不能用NPT或R管螺纹密封但是可以用螺纹起联结作用。
# V1 J8 B' f7 d2 ?; q4 \" h4 S' a关于我提供的公式问题，确实写的有问题，应该是P/r=v^2/2g,不好意思，来源于伯努利方程
  y) ~/ p) C/ F9 S; O" _6 p- y2 [P/r+V^2/2g+Z=常量。r重度，Z位置势能
动量那个就像你说的~

gaoyns

elineone 发表于 2013-6-13 18:49 static/image/common/back.gif
# M+ s$ H8 a8 C# P+ Z- i回4楼：
. i. I% A; ?6 ]1 z# m' Z2 g  b4 e管子为N80级,屈服强度552-758Mpa,我可能描述得不准确。
# q  }$ Q! }6 B* S关于“超高压，用螺纹联接密封是不可行 ...

用螺纹连接可以但密封不行。
% d* k5 s) I8 q4 E在这么高的压力下，你的管子能承得了吗？不知你的工作压是多大，用这样的管子实践过吗，还是要计算一下，不要出事。

tjliuwenyu

螺纹联接的堵头是多大的？1/2"还是1/4"的？螺纹规格是什么？介质？说清楚。

elineone

gaoyns 发表于 2013-6-14 11:27 static/image/common/back.gif
用螺纹连接可以但密封不行。
在这么高的压力下，你的管子能承得了吗？不知你的工作压是多大，用这样的管 ...

& X. T) m" A& V# ~& Z7 U* ?多谢楼主提醒，最近只是考虑方案，真正实施时还是要计算的！
/ L7 n8 m) }3 m1 M/ l$ q非常感谢各位的回复！